Proteiner er organiske stoffer.Disse højmolekylære forbindelser er karakteriseret ved en specifik sammensætning og nedbrydes ved hydrolyse til aminosyrer.Proteinmolekyler kan være af forskellige former, hvoraf mange består af flere polypeptidkæder.Information om strukturen af proteinet kodet i DNA, og processen til syntese af protein molekyler kaldet translation.
kemiske sammensætning af proteiner
Den gennemsnitlige protein indeholder:
- 52% kulstof;
- 7% brint;
- 12% nitrogen;
- 21% oxygen;
- 3% svovl.
proteinmolekylet - en polymer.For at forstå strukturen, skal du vide, hvad der udgør deres monomerer - aminosyrer.
Amino
De kan opdeles i to kategorier: konstant forekommende og er undertiden fundet.Førstnævnte omfatter monomererne 18 protein og to amid: asparaginsyre og glutaminsyre.Nogle gange er der kun tre syrer.
Disse syrer kan klassificeres på forskellige måder: ved at arten af de sidekæder, eller oplade dem radikaler, da de kan divideres med antallet af grupper CN og COOH.
primære struktur af proteinet
rækkefølge vekslen af aminosyrer i proteinet kæden bestemmer senere niveauer i organisationen, egenskaber og funktioner.Den vigtigste form for kommunikation mellem monomererne er et peptid.Det er dannet af hydrogen fra en abstraktion aminoksloty og OH-gruppen i den anden.
Det første niveau organiseringen af proteinmolekyler - er aminosyresekvensen det er simpelthen en kæde, som bestemmer strukturen af proteinmolekyler.Den består af en "skelet", der har en regelmæssig struktur.Denne repetitive sekvens -NH-CH-CO-.Visse sidekæder af aminosyrer er vist radikaler (R), deres egenskaber bestemme sammensætningen af proteinstruktur.
Selv om strukturen af proteinmolekyler den samme, de kun afviger på ejendomme, der har forskellige sekvenser af monomerer i kæden.Rækkefølgen af aminosyrerne i proteinet af generne og protein dikterer visse biologiske funktioner.Sekvensen af monomermolekyler, der er ansvarlige for den samme funktion ofte tæt i forskellige arter.Sådanne molekyler - den samme eller lignende i organisation og udførelse af forskellige arter af organismer samme funktion - homologe proteiner.Struktur, egenskaber og funktioner fremtidige molekyler allerede lagt i trin kæde aminosyre-syntese.
nogle ligheder
struktur af proteinet er blevet undersøgt i lang tid, og analysen af den primære struktur vil gøre nogle generaliseringer.For et større antal proteiner karakteriseret ved tilstedeværelsen af alle tyve aminosyrer, hvoraf mange er særligt glycin, alanin, asparaginsyre, glutamin og tryptophan lidt, arginin, methionin, histidin.Undtagelser er kun et par grupper af proteiner, såsom histoner.De er nødvendige for at pakke DNA og indeholder en masse histidin.
anden generalisering: i kugleformede proteiner er ingen generelle love i vekslen af aminosyrer.Men selv i det fjerne biologiske aktivitet af polypeptiderne er små fragmenter af identiske molekyler.
sekundær struktur
andet niveau af organisering af polypeptidkæden - er dens rumlige placering, som vedligeholdes af hydrogenbindinger.Der er α-helix og β-foldet.Del af kæden ikke har en ordnet struktur, er disse zoner kaldes amorft.
alfa spiraler af naturlige proteiner pravozakruchennaya.Sidegrupper af aminosyrer i helix altid vender udad og placeret på modsatte sider af sin akse.Hvis de er ikke-polære, er deres gruppering på den ene side af spiral bue opnåede, der skaber betingelserne for konvergens mellem forskellige spiralformede regioner.
Beta-fold - stærkt aflange spiral - en tendens til at bo i proteinmolekylet og en række parallelle og ikke-parallelle form, en p-plisserede lag.
tertiære struktur af proteinet
tredje niveau af organisering af proteinmolekylet - folde spiraler, folder og amorfe områder i en kompakt konstruktion.Dette sker på grund af samspillet mellem kæderne af monomererne selv side.Sådanne forbindelser er opdelt i flere typer:
- hydrogenbindinger dannes mellem de polære grupper;
- hydrofob - mellem ikke-polære R-grupper;
- elektrostatiske tiltrækkende kræfter (ioniske obligationer) - mellem grupperne, en afgift, som er modsat;
- disulfidbroer - mellem cystein radikaler.
sidstnævnte type tilslutning (-S = S-) er en kovalent interaktion.Disulfidbroer styrke proteiner, deres struktur bliver stærkere.Men tilstedeværelsen af sådanne forbindelser ikke nødvendigvis.For eksempel kan cystein være meget lille i polypeptidkæden, eller den radikaler ligger ved siden og kan skabe en "bro".
fjerde organisationen
kvaternære struktur af form, ikke alle proteiner.Strukturen af proteinet på det fjerde niveau bestemmes af antallet af polypeptidkæder (protomerer).De er indbyrdes forbundet ved de samme begrænsninger som det tidligere niveau på organisationens men disulfidbroer.Molekylet består af en række protomerer, hver har sin særlige (eller identiske) tertiære struktur.
alle niveauer i organisationen bestemme de funktioner, der vil bære de resulterende proteiner.Strukturen af proteinerne på det første niveau af organisationen meget præcist bestemmer deres efterfølgende rolle i cellen og organismen som helhed.
proteinfunktionen
svært at forestille sig, hvor vigtig er den rolle af proteiner i cellen aktivitet.Vi har overvejet deres struktur.Funktionerne af proteiner er direkte afhængige af det.
henrettet byggeri (strukturelt) funktion, de danner grundlag for nogen af cytoplasmaet i en levende celle.Disse polymerer er det vigtigste materiale af alle cellemembraner, når indeholdt i et kompleks med et lipid.Dette omfatter celledelingen i rum, hver med sit eget flow reaktion.Den omstændighed, at der for hvert komplekse cellulære processer nødvendige betingelser, især pH spiller en vigtig rolle miljø.Protein bygge tynde vægge, der deler cellen i de såkaldte rum.Men fænomenet er blevet kaldt opdeling.
katalytisk funktion er at regulere alle reaktioner i cellen.Alle enzymer oprindelse er simple eller komplekse proteiner.
Enhver form for bevægelse af organismer (arbejdende muskler, flytning af protoplasma i en celle, blinkende cilier i den enkleste og så videre. D.) udføres proteiner.Proteiners struktur tillader dem at bevæge sig for at danne fibre og koltsa.Transportnaya funktion er, at mange stoffer transporteres over cellemembranen specifikke bærerproteiner.
hormon rolle af disse polymerer er klart på en gang: på strukturen af et antal af hormoner er proteiner, såsom insulin, oxytocin.
Spare funktion er defineret ved, at proteiner kan danne aflejringer.For eksempel valgumin æg, kasein mælkeprotein af plantefrø - de holdes en stor mængde næringsstoffer.
Alle sener, artikulære led, knogler, hove dannede proteiner, som bringer os til en anden af deres funktioner - støtte.
receptorer er proteinmolekyler, udfører selektiv anerkendelse af visse stoffer.I en sådan rolle er særlig kendte glycoproteiner og lectiner.
de vigtigste faktorer af immunitet - antistoffer og komplementsystemet er proteinerne i oprindelse.For eksempel processen med blodkoagulation baseret på ændringer i proteinet fibrinogen.De indvendige vægge af spiserøret og maven er foret med et beskyttende lag af slim proteiner - Licinius.Toksiner er også proteiner i oprindelse.Grundlaget for huden, beskytter dyrets krop er collagen.Alle disse funktioner er beskyttende proteiner.
Nå, den sidste funktion af konto - regulerende.Der er proteiner, der styrer driften af genomet.Det vil sige, de regulerer transkription og translation.
Uanset spiller en vigtig rolle proteiner, protein struktur var unriddled forskere i lang tid.Og nu er de åbner nye måder at bruge denne viden.
